在两汉时期，兵役制度经历了显著的演变。汉初，我们沿袭了秦朝的征兵制。到了文帝时期，由于常规征发无法满足边疆的需求，晁错提出了让民众直接居住在边境并与常驻士兵合为一体的建议。武帝时期，由于土地兼并严重，大批小农破产，同时豪门拥有免除兵役的特权，而战争频繁，过去有效的征兵制度难以为继，因此开始实行募兵制。此外，还广泛使用谪军、奴隶和少数民族作为补充军力。此外，如谪军、奴隶和少数民族也被广泛使用。

东汉时期，刘秀进行了一系列改革，他取消了郡县正卒轮流上阵制度，并且主张以招募为主来补充军队。

在汉初，当一个人达到27岁，他们就被登记成为具有义务服役的人员，被称为“正”。这些“正”成员从20或23岁起便要服现役，每次服务两年，一年可以选择留在本地担任材官或者骑士、楼船手；一年则需要到京师当卫士或者去边疆做戍卒。一旦不再服役，这些人就成为了预备役人员，只要没有特别原因，他们必须随叫随到的服役直到60或56岁才算是完成义务。如果他们有足够多的地位、资历或者爵位，可以通过养马捐赠粮食等方式获得免除服役。在应召入伍期间，如果有一定的军功或者资历，可以获得更好的待遇，即使身高不足规定尺寸，也可以免除服役。

武帝开始尝试实行募兵制，在最初阶段主要是招募熟悉胡族和越族文化以及其他少数民族的人员，而且不再按固定的时间轮换。而后，不论何种情况，都会根据需要进行临时性的征集。这时候招募对象包括农民、流浪者，以及犯罪但得到减刑的人员甚至放弃刑事责任后的奴隶。有时候还会选取身体好、勇敢又技能高的人才加入部队。当征集不到足够数量的时候，就会从罪犯中抽调人来充作战力，并实施七科谪令，即将罪犯吏员无籍之人以及商人的子孙等投入战斗中。在西汉末年，为防御匈奴，还曾经性地招募奴隶入伍。

东汉时代，募兵已经成为主要形式，而征兵制度仍然存在着。但是由于采取了这种方式，对国家财政造成了额外负担；许多农民长时间离开家园影响农业生产发展；而那些应召入伍的人对将领产生依赖关系，最终形成私家部曲，加剧地方势力的膨胀，有利于军阀们崛起。